| Autor | Oliveira, Carlos de; |
| Lattes do autor | http://lattes.cnpq.br/5259527622030882; |
| Orientador | Oliveira, Larissa Rosa de; |
| Lattes do orientador | http://lattes.cnpq.br/2346014398624345; |
| Co-orientador | Veronez, Maurício Roberto; |
| Lattes do co-orientador | http://lattes.cnpq.br/0157177135951013; |
| Instituição | Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
| Sigla da instituição | Unisinos; |
| País da instituição | Brasil; |
| Instituto/Departamento | Escola Politécnica; |
| Idioma | pt_BR; |
| Título | Efeitos das mudanças climáticas globais sobre a distribuição e a dispersão do lobo-marinho-subantártico Arctocephalus tropicalis (Gray, 1872); |
| Resumo | Conhecer a distribuição geográfica das espécies é essencial para compreender como os fatores ambientais influenciam os padrões de biodiversidade. A partir da determinação do conjunto de condições ambientais que afetam essa distribuição, é possível prever mudanças na abundância e na ocupação espacial das espécies. No entanto, as mudanças climáticas têm provocado alterações abruptas nas distribuições, tanto em ambientes terrestres quanto marinhos, representando uma ameaça crescente à biodiversidade. Predadores de topo, como o lobomarinho-subantártico (Arctocephalus tropicalis), são particularmente vulneráveis, pois dependem da abundância e localização de suas presas e da estabilidade de seus habitats reprodutivos, de alimentação e descanso. Este estudo tem como objetivo analisar, sob a perspectiva das mudanças climáticas, os fatores ambientais que afetam a distribuição de A. tropicalis, com ênfase nas suas principais colônias reprodutivas das Ilhas de Tristão da Cunha/Gough (TDC/Gough) e nas ocorrências extra limite da espécie ao longo da costa brasileira. Para tanto, foram avaliadas séries temporais (1982–2021) de variáveis oceanográficas na região de TDC/Gough, como temperatura da superfície do mar (TSM), deslocamentos das frentes oceânicas Subantártica (FSA) e Subtropical limite norte (FSTN) e concentração de clorofila-a (Clor-a), como um proxy de produtividade. As variáveis TSM, FSA e Clor-a apresentaram tendências anuais positivas significativas, enquanto a FSTN demonstrou tendência negativa, indicando um afastamento da FSA e um avanço da FSTN em direção às colônias. Essas alterações podem impactar negativamente as fêmeas lactantes, aumentando as distâncias de forrageamento e afetando o sucesso reprodutivo. Além disso, foram compilados e analisados 656 registros de A. tropicalis na costa brasileira entre 1992 e 2021, com predominância na região Sul (69%) e maior frequência nos meses de inverno austral (julho a setembro). Modelos de associação revelaram que variáveis como sazonalidade (seno e cosseno), profundidade da camada de mistura (PCM) e FSA estão fortemente correlacionadas aos padrões de ocorrência, com influência adicional de variáveis regionais como Clor-a e o Dipolo do Oceano Atlântico Sul (DOAS) nos registros da região Sul, e o Modo Anular do Hemisfério Sul (MAS) e o Dipolo Subtropical do Atlântico Sul (DSOAS) nas regiões Sudeste e Nordeste. Esses resultados reforçam a hipótese de que múltiplos fatores ambientais podem afetar as rotas de dispersão da espécie de forma diferenciada ao longo da costa brasileira. Modelos de adequabilidade de habitat indicaram que a distribuição potencial atual de A. tropicalis (valores > 0,7) está concentrada em torno de colônias subantárticas e subtropicais, mas também em áreas ainda não colonizadas atualmente, como Ilhas Malvinas/Falklands, Terra do Fogo, sul do Chile, Ilhas Kerguelen, sul da Austrália, Tasmânia e Nova Zelândia. Projeções da distribuição de A. tropicalis para os anos de 2050 e 2100, baseadas nos cenários climáticos do AR6 (SSP1-2.6, SSP2-4.5 e SSP5-8.5), indicaram um deslocamento em direção as regiões subantárticas e polares e aumento das áreas com adequabilidade moderada (0,5–0,9). Contudo, também foi sugerida uma contração significativa das áreas de alta adequabilidade (>0,9) para a espécie, especialmente nas colônias atuais de TDC/Gough e Ilha Amsterdam. Os resultados sugerem que as colônias reprodutivas atuais de A. tropicalis se tornarão menos adequadas com o avanço do século, ao mesmo tempo em que novas áreas ao sul da distribuição atual poderão se tornar favoráveis, indicando uma possível expansão geográfica da espécie. Isso inclui a possibilidade de sobreposição com outras espécies de otariídeos e, consequentemente, de eventos de hibridização natural, como os já registrados entre A. tropicalis, A. gazella e A. forsteri na Ilha Macquarie. Por outro lado, a colonização de áreas costeiras do continente sulamericano como novos sítios reprodutivos é improvável, devido à ausência de condições ecológicas adequadas. Fatores como a necessidade de ilhas remotas com substrato rochoso, prolongado período de lactação, zonas costeiras urbanizadas e sujeitas a distúrbios humanos, além de riscos de predação de filhotes por cães domésticos, limitam severamente o sucesso reprodutivo da espécie nessas regiões. Em conjunto, os resultados indicam que as mudanças climáticas poderão remodelar a distribuição de A. tropicalis, tanto pela alteração de suas áreas reprodutivas quanto pela ampliação da dispersão extra limite.; |
| Abstract | Understanding species’ geographic distribution is essential for comprehending how environmental factors influence biodiversity patterns. By identifying the set of environmental conditions that affect this distribution, it is possible to predict changes in species abundance and spatial occupancy. However, climate change has caused abrupt shifts in distributions in both terrestrial and marine environments, representing a growing threat to biodiversity. Top predators, such as the sub-Antarctic fur seal (Arctocephalus tropicalis), are particularly vulnerable, as they rely on the abundance and location of their prey and on the stability of their breeding, foraging, and resting habitats. This study aimed to analyze, from a climate change perspective, the environmental factors that influence the distribution of A. tropicalis, with emphasis on its main breeding colonies on the Tristan da Cunha/Gough Islands (TDC/Gough) and on the species’ extra-limital occurrences along the Brazilian coast. To this end, time series (1982–2021) of oceanographic variables were evaluated in the TDC/Gough region, including sea surface temperature (SST), shifts in the Sub-Antarctic Front (SAF) and northern boundary of the Subtropical Front (STFN), and chlorophyll-a (Chl-a) concentration as a proxy for productivity. SST, SAF, and Chl-a showed significant positive annual trends, whereas STFN exhibited a negative trend, indicating a southward shift of the SAF and a northward expansion of the STFN toward the colonies. These changes may negatively impact lactating females by increasing foraging distances and reducing reproductive success. In addition, 656 records of A. tropicalis along the Brazilian coast between 1992 and 2021 were compiled and analyzed, with a predominance in the southern region (69%) and higher frequency during the austral winter months (July to September). Association models revealed that variables such as seasonality (sine and cosine), mixed layer depth (MLD), and SAF were strongly correlated with occurrence patterns. Regional variables such as Chl-a and the South Atlantic Ocean Dipole Index (SAODI) influenced records in the southern region, while the Southern Annular Mode (SAM) and the South Atlantic Subtropical Dipole Index (SASDI) affected records in the southeastern and northeastern regions. These results support the hypothesis that multiple environmental factors may differently influence the species’ dispersal routes along the Brazilian coast. Habitat suitability models indicated that the current potential distribution of A. tropicalis (suitability > 0.7) is concentrated around subantarctic and subtropical colonies but also includes areas not currently colonized, such as the Falkland/Malvinas Islands, Tierra del Fuego, southern Chile, Kerguelen Islands, southern Australia, Tasmania, and New Zealand. Projections of A. tropicalis distribution for the years 2050 and 2100, based on AR6 climate scenarios (SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5), indicated a shift toward sub-Antarctic and polar regions and an increase in moderately suitable areas (0.5–0.9). However, a significant contraction in highly suitable areas (>0.9) was also projected, particularly in current breeding colonies such as TDC/Gough and Amsterdam Island. The results suggest that current breeding colonies of A. tropicalis may become less suitable as the century progresses, while new areas south of its current range may become favorable, indicating a possible geographic expansion of the species. This includes the potential overlap with other otariid species and, consequently, the occurrence of natural hybridization events, as already recorded between A. tropicalis, A. gazella, and A. forsteri on Macquarie Island. On the other hand, the colonization of South American coastal areas as new breeding sites is unlikely due to the lack of suitable ecological conditions. Factors such as the need for remote islands with rocky substrates, a prolonged lactation period, urbanized coastal zones subject to human disturbance, and the risk of pup predation by domestic dogs severely limit the species’ reproductive success in these regions. Together, the results indicate that climate change may reshape the distribution of A. tropicalis, both by altering its breeding areas and by expanding its extra-limital dispersal.; |
| Palavras-chave | Temperatura da superfície do mar; Frentes subantárticas e subtropicais; Clorofila-a; Ilha remota; Modelos de distribuição de espécies; Dispersão extra limite; Distribuição nas colônias reprodutoras; Ilhas Tristão da Cunha/Gough; Cenários climáticos futuros; Modelo ensemble; Adequação ambiental; Sea surface temperature; Subantarctic and Subtropical fronts; Chlorophyll-a; Remote island; Species Distribution Models; Extra-limital dispersal; Distribution in breeding colonies; Tristan da Cunha/Gough Islands; Future climate scenarios; Ensemble model; Environmental suitability; |
| Área(s) do conhecimento | ACCNPQ::Ciências Biológicas::Biologia Geral; |
| Tipo | Tese; |
| Data de defesa | 2025-07-28; |
| Agência de fomento | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; |
| Direitos de acesso | openAccess; |
| URI | http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13852; |
| Programa | Programa de Pós-Graduação em Biologia; |